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第１２回　地球環境問題（その１：地球温暖化と気候変動）

配付プリント等

• 『地球環境問題（その１：地球温暖化と気候変動）』。講義内容は以下について。
  �@オゾン層破壊：
  �A地球の温暖化：
• 配布プリント３枚�J。出席票。
  【１枚目】
  表2-1、図2-1、図2-2、図2-3、図2-4、図2-5、図2-6、図2-7、図2-10、図2-11、図2-14、（フロン-12など）、表2-2、図2-22、表2-3、表2-4、表2-5、表2-6…『新・地球環境論』（22,23,24,25,26,31,32,37,38,41,53,54,56,58,64p）
  【２枚目】
  図3-1、図3-2、表3-1、図3-3、図3-4、図3-5、図3-6、図3-8、図3-9、図3-10、図3-15、表3-2…『新・地球環境論』（79,80,82,84,88-89,90,91,95,97,98,106,108p）
  【３枚目】
  図3-16、図3-17、表4-1、図4-1、図4-2、図4-3、図4-4、図4-7、図4-8、図4-13、図4-14、図4-20…『新・地球環境論』（107,109,135,137,140,142,143,146,147,152,153,159p）

補足説明

全 般	環境学関連は『地球環境学』の関連ページを参照。 地球科学用語は『地球科学用語集』のページを参照。 環境学用語は『地球環境関連用語集』のページを参照。 単位については『単位』のページを参照。

• 時間切れで説明していない内容。
  �B酸性雨：

• オゾン層破壊については『オゾン層破壊とは』のページを参照。
• 地球温暖化については『地球温暖化とは』のページを参照。
• 酸性雨については『酸性雨』のページを参照。

【南極のオゾンホール】

• Largest-ever Ozone Hole over Antarctica 〔NASA earth observatoryの『News』の『New Images』の中の『Largest-ever Ozone Hole over Antarctica』から〕 南極大陸上空のオゾンホール（過去最大であった2000年9月時点）。青い部分ほどオゾンが少ない。

【塩素によるオゾン破壊のメカニズム】

• Figure Q9-1. Ozone destruction Cycle 1. 　The destruction of ozone in Cycle 1 involves two separate chemical reactions. The net or overall reaction is that of atomic oxygen with ozone, forming two oxygen molecules. The cycle can be considered to begin with either ClO or Cl. When starting with ClO, the first reaction is ClO with O to form Cl. Cl then reacts with (and thereby destroys) ozone and reforms ClO. The cycle then begins again with another reaction of ClO with O. Because Cl or ClO is reformed each time an ozone molecule is destroyed, chlorine is considered a catalyst for ozone destruction. Atomic oxygen (O) is formed when ultraviolet sunlight reacts with ozone and oxygen molecules. Cycle 1 is most important in the stratosphere at tropical and middle latitudes where ultraviolet sunlight is most intense. 〔NOAA Aeronomy Laboratoryの『International Ozone-Layer Assessments』の『WMO/UNEP Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2002』の『Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer』の『II　THE OZONE DEPLETION PROCESS』の中の『Q9: What are the chlorine and bromine reactions that destroy stratospheric ozone?』から〕 オゾン破壊のメカニズム。

【極域上空でのオゾンの減少→オゾンホール】

• Figure Q11-2. Arctic and Antarctic ozone distribution. 　The stratospheric ozone layer resides between about 10 and 50 kilometers (6 to 31 miles) above Earth’s surface over the globe. Long-term observations of the ozone layer from small balloons allow the winter Antarctic and Arctic regions to be compared. In the Antarctic at the South Pole, halogen gases have destroyed ozone in the ozone layer beginning in the 1980s. Before that period, the ozone layer was clearly present as shown here using average ozone values from balloon observations made between 1962 and 1971. In more recent years, as shown here for 2 October 2001, ozone is destroyed completely between 14 and 20 kilometers (8 to 12 miles) in the Antarctic in spring. Average October values in the ozone layer now are reduced by 90% from pre-1980 values. The Arctic ozone layer is still present in spring as shown by the average March profile obtained over Finland between 1988 and 1997. However, March Arctic ozone values in some years are often below normal average values as shown here for 30 March 1996. In such years, winter minimum temperatures are generally below PSC formation temperatures for long periods. (Ozone abundances are shown here with the unit “milli-Pascals” (mPa), which is a measure of absolute pressure (100 million mPa = atmospheric sea-level pressure).) 〔NOAA Aeronomy Laboratoryの『International Ozone-Layer Assessments』の『WMO/UNEP Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2002』の『Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer』の『III　STRATOSPHERIC OZONE DEPLETION』の中の『Q11: How severe is the depletion of the Antarctic ozone layer?』から〕 南極と北極上空のオゾン層が破壊されていることを示す観測データ。フロンが犯人であるが、両極とくに南極で破壊が著しいのは極域成層圏雲が重要な役割をしていると考えられている。

【2100年までの気温と海面水位の上昇予測】

• 図SPM-5：21世紀の地球の気候は，自然の変化と気候システムの人間活動に対する応答で決まることになる。 　気候モデルは，温室効果ガスやその他の人間活動に関係する排出の種々のシナリオに対する多くの気候変数の応答−地球の地上気温や海面水位の上昇−を予測する。（a）には，六つのSRESシナリオ（ボックス参照）を、第二次評価報告書と比較するためにIS92aとともに，二酸化炭素の排出量を示している。（b）は，二酸化炭素濃度の予測を示す。（c）は，人為起源の二酸化硫黄の排出量を示す。その他のガス及びその他のエーロゾルの排出量も気候モデルに含まれているが，図には示してない。（d）と（e）は，それぞれ，気温上昇と海面水位上昇の予測を示す。（d）と（e）の「いくつかのモデルによるすべてのSRESシナリオ包絡線」は，ある範囲の気候感度を持つ多数の複雑な気候モデルで調整した簡便な気候モデルによる気温と海面水位上昇をそれぞれ示す。「すべてのSRES包絡線」は，全35個のSRESシナリオによる範囲を表している。「すべてのSRESシナリオに対するモデル平均の包絡線」は，シナリオの範囲に対するモデルの平均を表している。これらの排出による気温上昇と海面水位上昇の双方とも2100年のずっと先まで続くことに注意されたい。また，ここで示した範囲は，西部南極氷床の氷の力学的変化に関係した不確実性は考慮していないこと，また，硫酸エーロゾル以外のエーロゾルや温室効果ガスの濃度の予測の不確実性も考慮していないことにも注意されたい。 ［（a）は第3章図3.12，（b）は第3章図3.12，（c）は第5章図5.13，（d）は第9章図9.14，（e）は第11章図11.12，付録2に基づく］ 〔気象庁の『気候・環境の情報』の『IPCC第三次評価報告書』の『IPCC第三次評価報告書〜第一作業部会報告書　気候変化2001　科学的根拠〜政策決定者向けの要約（気象庁訳）』から 〕 IPCCによる2100年までの気温と海面水位の上昇予測。

参考

【オゾン濃度−ドブソン単位】

• Dobson Unit - Definition 〔Centre for Atmospheric Science（Cambridge University, UK）によるThe Ozone Hole Tourの中の『Dobson Unit - Definition』から〕 ドブソン単位は、ある場所の上空に存在するオゾンを0℃および1気圧の条件になるように圧縮した場合、その厚さが0.01mmであれば1DUと定義される。平均的には3mmで、300DUである。

【大気中二酸化炭素濃度の変動】

• Figure 10: Variations in atmospheric CO2 concentration on different time-scales. 　(a) Direct measurements of atmospheric CO2. (b) CO2 concentration in Antarctic ice cores for the past millenium. Recent atmospheric measurements (Mauna Loa) are shown for comparison. (c) CO2 concentration in the Taylor Dome Antarctic ice core. (d) CO2 concentration in the Vostok Antarctic ice core. (Different colours represent results from different studies.) (e to f) Geochemically inferred CO2 concentrations. (Coloured bars and lines represent different published studies) (g) Annual atmospheric increases in CO2. Monthly atmospheric increases have been filtered to remove the seasonal cycle. Vertical arrows denote El Nino events. A horizontal line defines the extended El Nino of 1991 to 1994. [Based on Figures 3.2 and 3.3] 〔Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) による『Climate Change 2001: Synthesis Report』の『WG I - Technical Summary』の中の『Variations in atmospheric CO2 concentrations on different time-scales』から〕 IPCCによる過去のさまざまな時間スケールでの大気中二酸化炭素濃度の変動。